織物幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)與織物熱傳遞性能的關(guān)系的量化研究.pdf

1、近些年來，許多研究者致力于紡織品舒適性方面的研究，并獲得了不錯的成效。因此，如何提高紡織品的熱舒適性目前仍是現(xiàn)代紡織行業(yè)中的熱門方向?？v觀近十年來，針對紡織品的熱舒適性方面的研究非?；钴S，研究范疇也頗廣，且還提出了評價(jià)織物熱舒適性的指標(biāo)和評價(jià)體系，研究的主要范圍大致分為以下幾個方面，一是對織物熱傳遞性能、傳熱機(jī)制和測試原理、測試方法的研究，二是織物傳熱性能測試裝置的研制和開發(fā)。
　　眾所周知，結(jié)構(gòu)決定性能，所以，織物熱傳遞性能的差

2、異肯定是織物結(jié)構(gòu)的不同引起的。在過去的研究中，織物結(jié)構(gòu)對性能的關(guān)系描述中定性描述偏多，而定量描述甚少。這對一門科學(xué)來講是非常不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。針對織物幾何結(jié)構(gòu)對織物熱傳遞性能的關(guān)系探討雖有研究，很多研究者對織物的厚度、容重、覆蓋系數(shù)等宏觀參數(shù)對織物熱傳遞性能的影響有所描述，但是，具體的織物幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)（如屈曲波高、屈曲長度等）是如何影響織物的熱傳遞性能的，這方面甚少有人研究。所以，目前亟需對織物幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)對其熱傳遞性能的影響做定量研究。

3、>　　本課題基于具體織物幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)和織物穩(wěn)態(tài)、動態(tài)熱傳遞性能的基本測試，來探討織物的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)傳熱性能與具體的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。本課題選用了23種冬季常用的機(jī)織面料，重點(diǎn)分析了織物幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)對其熱傳遞性能的影響，并以織物熱阻、瞬態(tài)的溫度時(shí)間曲線及其相關(guān)指標(biāo)分別作為織物穩(wěn)態(tài)熱舒適性和織物瞬態(tài)熱舒適性的描述性指標(biāo)，從而說明織物傳熱性能的高低。
　　本課題主要是從定量的角度研究了織物的幾何結(jié)構(gòu)對織物穩(wěn)態(tài)、動態(tài)熱傳遞性能的影響，研究

4、的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：（1）織物幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)的測試采用織物切片技術(shù)觀察織物經(jīng)緯向截面形態(tài)并測量織物的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)。（2）織物具體幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)對其穩(wěn)態(tài)熱傳遞性能的關(guān)系探討采用YG606 LF型平板式保溫儀測試了織物的穩(wěn)態(tài)傳熱性能，并以熱阻、克羅值等指標(biāo)來表征織物的穩(wěn)態(tài)熱舒適性。同時(shí)定量地分析了織物組織、紗線線密度、經(jīng)緯紗線密度、厚度及容重等對織物熱阻的影響。同時(shí)，借助多元回歸分析方法分析了織物的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)對織物熱阻的影響。(3)織

5、物動態(tài)熱傳遞性能的研究為了模擬冬季極寒冷的條件下服裝接觸人體皮膚的一瞬間引起人體皮膚溫度發(fā)生變化的這一動態(tài)過程，采用 YG406 LF型平板式保溫儀記錄這一動態(tài)傳熱過程試驗(yàn)板的溫度隨時(shí)間的變化情況，得到了試驗(yàn)板（相當(dāng)于人體皮膚）的溫度隨時(shí)間變化曲線，并提出了5大指標(biāo)來表征這一動態(tài)傳熱過程，同時(shí)，分析了織物的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)與織物動態(tài)傳熱性能的關(guān)系。
　　通過分析，得出以下結(jié)論：(1)織物的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變會引起織物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而

6、影響織物的傳熱性能；（2）織物的穩(wěn)態(tài)熱傳遞性能用熱阻來表示，且它受織物組織、紗線線密度、經(jīng)紗密度、厚度和容重等的影響，其中，不同的織物組織下其熱阻的大小順序?yàn)槠郊y﹥2/1斜紋﹥2/2斜紋﹥3/1斜紋﹥3/2斜紋﹥5枚2飛緯面緞紋；熱阻隨紗線線密度、容重的增加而減小，隨著經(jīng)紗密度、厚度的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。（3）結(jié)構(gòu)決定性能，織物的穩(wěn)態(tài)熱傳遞性能與其幾何結(jié)構(gòu)相參數(shù)有很大關(guān)系。通過多元回歸分析，得到熱阻與紗線線密度、經(jīng)紗密度等幾個參

7、數(shù)的關(guān)系方程：R=4.636437-0.079031Tt+0.007937Pj+7.97498t-0.009196。從此關(guān)系方程可看出，在這幾個參數(shù)中，厚度對織物熱阻影響最大，其次是線密度、經(jīng)紗密度和容重。（4）從織物幾何結(jié)構(gòu)相結(jié)構(gòu)參數(shù)的角度量化了織物幾何結(jié)構(gòu)對織物熱阻影響，利用多元回歸分析方法，得到織物熱阻與織物幾何結(jié)構(gòu)相參數(shù)的關(guān)系方程：h d R=0.0177+1.7l+4.7×10 l+0.00215 j w-5.2×10 x+7

8、.2×10 x+0.0329 h j56 j j w w d w,從關(guān)系方程可看出，織物經(jīng)緯紗直徑的比值d和經(jīng)緯紗屈曲波高的比值j h即織物幾何特j d w h w征參數(shù)對織物熱阻影響較為顯著，其次是經(jīng)緯紗交織長度、一個組織循環(huán)的寬度。(5)表征織物動態(tài)熱傳遞測試指標(biāo)有最大溫降ΔT1、溫降時(shí)間Δt1、降溫速率k降、回復(fù)到起始溫度所需時(shí)間Δt2和升溫速率k升。通過分別對5大動態(tài)傳熱指標(biāo)與織物幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行多元回歸分析，得到5個回歸方程，